Союз-СПГ / Амур-СПГ

[Кот Бегемот]

Преувеличивать, предаваться фантазиям и верить сказкам тоже ни к чему.

Раз уж любите точность во всем.
- докажите, что это сказки.
- докажите, что это фантазии.
- докажите, что это преувеличение.

[Кот Бегемот]

Юрий Борисов обсудил в Самаре создание космического ракетного комплекса «Амур-СПГ»

Сегодня генеральный директор Госкорпорации «Роскосмос» Юрий Борисов посетил Ракетно-космический центр «Прогресс» (входит в Роскосмос) с рабочим визитом.

В ходе осмотра производственных площадок предприятия генеральный директор РКЦ «Прогресс» Дмитрий Баранов рассказал главе Госкорпорации о производстве перспективной ракетно-космической техники.

В рамках визита Юрий Борисов провёл деловую встречу с врио губернатора Самарской области Вячеславом Федорищевым, а также совещание с участием руководителей предприятий Роскосмоса, на котором обсудили создание нового космического ракетного комплекса «Амур-СПГ».

«РКЦ «Прогресс» — одно из ведущих предприятий отрасли. Загрузка предприятия большая и коллектив отлично справляется с поставленными задачами. Сегодня перед «Прогрессом» стоят важные стратегические задачи по созданию перспективного носителя по проекту «Амур-СПГ». Это инновационная разработка, требующая огромного внимания и отдачи», — отметил Юрий Борисов.

Государственный контракт на разработку технического проекта на перспективный комплекс «Амур-СПГ» был подписан марте 2023 года, его головным исполнителем определен РКЦ «Прогресс». Ракета-носитель «Амур» — двухступенчатая, выполнена по тандемной схеме с первой ступенью многоразового использования и возможностью пуска в одноразовом исполнении. В качестве компонентов топлива ракеты «Амур» будут использоваться сжиженный природный газ и жидкий кислород.

Также глава Роскосмоса посетил с рабочим визитом Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва.

https://www.roscosmos.ru/40842/

[sychbird]

Посещение Прогресса надо рассматривать в контексте прошедшей эпохальной сессии по космосу. Не упомню как-то биш она называлась. Денег не дали, но интерес обозначили.

Ну и Борисов оттранслировал вниз - обозначил интерес. "Дабы карась не дремал!" (С)

[Demir_Binici]

Посещение Прогресса надо рассматривать в контексте прошедшей эпохальной сессии по космосу. Не упомню как-то биш она называлась. Денег не дали, но интерес обозначили.

Денег на Амур-СПГ разве так и не дали? В октябре 2023 года Путин пообещал изучить этот вопрос. Если до сих пор не дали, значит вопрос до конца не изучен - IMHO так это следует понимать. Интересно, на двигатель хоть денег дали?

Так всё славно начиналось. Эскизный проект в 2020 году начали. На то время планировали:

• наземную отработку метанового двигателя полностью завершить к концу 2024 года
• первый пуск в 2026 году и сразу с полезной нагрузкой
• достичь надежности 0.99
  Спойлер

  (Надёжностью выше 0.99 пока могут похвастаться только Falcon 9 и Atlas V, если считать все запуски последнего успешными. Из существующих сейчас ракет на третьем месте CZ-2D - 0.978, на седьмом - РН (именно РН) Союз-2.1а - 0.9615. Надёжность РН Союз-ФГ - 0.972)

  [свернуть]
• не менее десяти полетов многоразовой первой ступени
• заранее известно, сколько будет стоить данный старт: $22 млн.
  Спойлер

  При условии, что первая ступень успешно совершит посадку и будет использована 10 раз. Иначе - $30 млн.

  [свернуть]
• общая стоимость от подписания контракта на эскиз до первого старта не более 70 млрд рублей

Спойлер

Ну, а ещё планировали РКН СТК на основе Амур-СПГ.

[свернуть]

Жалкий миллиард долларов пожалели. Примерно в такие суммы NASA оценивали создание Falcon 9 v1.0 и Antares 100 на момент начала проектов.

По состоянию на весну 2024 года первый пуск ожидается в 2030 году, а к 2039 году Амур СПГ заменит Союзы.

Спойлер

12.04.2022
Гендиректор "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин рассказал в интервью, что сомневается в преимуществах и безопасности метановых двигателей.
12.04.2022
"[...] Амур-СПГ появится тогда, и никак не раньше, когда мы почувствуем, что пора завершать эксплуатацию "Союза-2. Сейчас в России присутствует весь спектр ракет-носителей от легкого до тяжелого класса. Соответственно, нет сейчас задачи форсировать создание ракет-носителей", - сказал Дмитрий Рогозин
02.06.2022
Головным разработчиком РКН сверхтяжелого класса (СТК) является РКЦ Прогресс. К моменту завершения разработки технического проекта на КРК для РКН СТК (октябрь 2021 года) не было выработано однозначного облика самой ракеты. В итоге Роскосмос приостановил работы по техническому проекту, рассказал в интервью гендиректор ЦЭНКИ Руслан Мухамеджанов.
12.04.2023
НПО автоматики разработает технический проект трансформируемой системы управления для Амур-СПГ, все приборы будут изготовлены из отечественной элементной базы, сообщили в пресс-службе компании.
09.06.2023
Работа по созданию двигателя для Амур-СПГ завершится к концу 2025 года, сообщил директор КБХА Сергей Ковалев
Ранее сообщалось, что испытания двигателя могут начаться в середине 2023 года.
26.10.2023
Президент Владимир Путин пообещал изучить вопрос сокращения финансирования проекта Амур-СПГ.
12.04.2024
Первый пуск российской Амур-СПГ должен состояться в 2030 году, сообщил глава Минпромторга Денис Мантуров.
17.05.2024
Амур-СПГ должна будет заменить "Союзы" в течение 15 лет, рассказал гендиректор РКЦ Прогресс Дмитрий Баранов.

[свернуть]

Схоластическая "дискуссия на тему нужна ли срочная замена союза на амур или нет", в этой теме является сильно искажённым отражением событий IRL, где судя по новостям, вопрос формулируется несколько по другому.

[Raul]

Интерес Борисова к Союзу-СПГ определяется значимостью проекта. Которая достигается при многоразовом использовании первой ступени. Наиболее эффективная методика выглядит так: каждый из пяти РД-0169А первой ступени используется в ее составе пять раз, а затем модернизируется до РД-0169В и расходуется в составе второй ступени. При этом каждый произведенный для Союза-СПГ РД используется 6 раз, т.е. на тех же мощностях по производству РД можно совершить в 6 раз больше полетов и вывести примерно в 5 раз больше груза, чем при использовании одноразовой РН.

Сама первая ступень Союза-СПГ может использоваться (с заменой модернизируемых РД) примерно 20 раз - если исходить из реалистичной ВБР РД ДОГГ 0.99. Примерно в каждом 20 полете один из РД-0169А может отказать и первую ступень придется израсходовать при компенсации отказа. Что касается оченки вероятности успешного вывода ПН, то она составляет ~0.99 и  приближенно определяется по ВБР РД-0169В. Возможность многократного включения РД в полете позволит отказаться от ухудшающих статистику разгонных блоков.

В целом картинка выглядит очень даже конкурентно в сравнении с Союзом-2, где в каждом запуске расходуется 6-7 РД и обсепечитваетя примерно такая же ВБР. А у Союза-СПГ - только один РД в составе верхней ступени, пусть более дорогой.

[Raul]

Единственный вопрос к Союзу-СПГ - это почему он СПГ? Двигатель около 100-тонной тяги с шестикратным использованием вполне можно создать на керосине, например, путем модернизации РД-120.

При обратной замене метана на керосин ракетные ступени становятся меньше по объему, значит:
1. Дешевле по металлу.
2. Меньше по диаметру для перевозки по железной дороге в любом направлении.
3. Легче для осуществления маневра торможения-посадки и подъема летающим краном.
А также:
4. Без рисков освоения нового вида горючего.
5. Пригодными для запуска с существующих площадок без модернизации топливной части.
6. С готовой статистикой РД.
7. С выходом на ЛКИ по графику, поскольку модернизация существующего РД может выполняться поэтапно.

Поэтому переход на метан нуждается в дополнительном обосновании - а не только горячим желанием освоить "новую прорывную технологию". Например, РД-0169 может пригодиться при создания полностью многоразового космолета для РОС - 25 или 100-кратного, здесь метан вне конкуренции.

[Demir_Binici]

Интерес Борисова к Союзу-СПГ определяется значимостью проекта.

Это проект стоит рассматривать не только как значимый, но и как этапный.

[...] если исходить из реалистичной ВБР РД ДОГГ 0.99.

...
Что касается оченки вероятности успешного вывода ПН, то она составляет 0.99 -  определяется ВБР РД-0169В.

С чего вдруг для ВБР РД ДОГГ оценка 0.99 реалистична? Самый успешный двигатель ДОГГ это РД-180. За всю историю в 107 запусков Atlas V и Atlas III ракетная ступень полностью успешно отработала в 106 запусках, что даёт ВБР лишь 98.17.
Пока лишь РД-107А/108А, Merlin 1D и Merlin 1D Vac. могут похвастаться ВБР более 0.99.

И с чего вдруг вообще, для двигателя, которого ещё даже и нет, и даже прототип которого не ещё готов, такой оптимистичный прогноз?
С чего вдруг вообще говорить о ВБР применительно к схеме двигателя? Если самый надёжный РД ДОГГ Энергомаш, созданный при участии Pratt & Whitney демонстрирует ВБР 98.17 на американской ракете, то с чего бы нам априорно полагать, что КБХА сможет создать столь-же надёжный двигатель? Их РД-0124 пока таким похвастаться не может.

Спойлер

Если говорить о двигателях ДОГГ вообще, то за 229 применений YF-100 на ракетах CZ-5/6/7/8 не было ни одного сообщения от CASC про проблемы с этими двигателями. Учитывая закрытость CASC это может равно означать, что проблем действительно не было и что о проблемах умолчали.

[свернуть]

Примерно в каждом 20 полете один из РД-0169А может отказать и первую ступень придется израсходовать при компенсации отказа.

Это где-то можно прочесть или вы сами придумали, что при отказе любого из 5 двигателей первой ступени Амур-СПГ на любом участке траектории оставшиеся 4 смогут компенсировать отказ и вывод ПН сможет стать успешным?
Если принять, что ДУ РД-0169 будут столь-же надёжными как ДУ РД-180 на Atlas (98.17), и при отказе одного РД-0169А оставшиеся действительно смогут компенсировать отказ, то вероятность ВБР миссии составит 0.9755.
Если же отказ любого двигателя РД-0169 ведёт к неуспешности миссии, то вероятность успеха составит и вовсе 0.895 (на уровне Kuaizhou 1).
Это если считать, что всё остальное абсолютно надёжно. А ведь бывают ещё проблемы с разделением ступеней, сбросом головных обтекателей и прочее.
Конечно, ставить задачу добиться ВБР 0.99 можно и нужно. Но говорить об этом, тем более публично, сильно преждевременно. Конфуз может выйти.

Возможность многократного включения РД в полете позволит отказаться от ухудшающих статистику разгонных блоков.

Прежде чем рассуждать про статистику, следует с той статистикой знакомиться. За 107 запусков Фрегат на Союз и Зенит лишь в 2 случаях причиной был РБ и в одном ПН была частично повреждена протечкой окислителя в РБ. Из 76 запусков РН Союз-2.1а аварией закончились 2 из-за отказа третьей ступени. Из 90 запусков РН Союз-2.1а из-за отказа третьей ступени 1 закончился аварией, а ещё в 2-х миссия стала успешной лишь благодаря Фрегату. Так что с Фрегатом, относительно Блока И, всё сравнительно неплохо.

[Demir_Binici]

Единственный вопрос к Союзу-СПГ - это почему он СПГ?

Вот и Рогозин сумлевался. Напишите в КБХА и РКЦ Прогресс - пущай взад на керосин переходят!
Диды Белка, Стрелка и Гагарин на керосине летали, а нонешние вон чо удумали.

Двигатель около 100-тонной тяги с шестикратным использованием вполне можно создать на керосине, например, путем модернизации РД-120.

Во! Ещё в Энергомаш можно написать. Пущай модернизируют РД-120. Хотя, прежде чем писать, рекомендую поинтересоваться, в каком году они прекратили выпуск этого двигателя.

P.S.
В Южмаш писать не советую. Могут неправильно понять и там и тут.

[Кот Бегемот]

Двигатель около 100-тонной тяги с шестикратным использованием вполне можно создать на керосине, например, путем модернизации РД-120.

Откуда 6 кратное использование взялось - совершенно непонятно.

первая ступень на топливной паре СПГ-кислород может использоваться минимум 50, а, может быть, и более — 100 раз. А это как раз стоимость выведения», — рассказал Борисов во время лекции в Государственном музее истории космонавтики имени К. Э. Циолковского в Калуге.

Зажечь 300 раз и не сжечь
На первом этапе летных испытаний планируется обеспечить не менее десяти полетов многоразовой первой ступени "Амура". Однако в перспективе предполагается запускать одну ступень до 100 раз. При этом центральный двигатель первой ступени, который будет отвечать за ракетно-динамическую посадку, должен включиться в общей сложности 300 раз. "Центральный двигатель будет отвечать за посадку ступени обратно на Землю. В каждом полете он будет работать три раза: сначала он будет зажигаться при старте ракеты, второй раз двигатель будет срабатывать при торможении возвращаемой ступени в плотных слоях атмосферы, третий раз он будет запускаться уже у самой земли при мягкой посадке на "ноги". Если мы хотим запускать в будущем многоразовую ступень 100 раз, то центральный двигатель должен быть рассчитан, соответственно, на 300 запусков", — отметил Пшеничников.

Понятно, что это разговоры.Но откуда вы взяли 6-кратное использование?Я нигде такого не встречал.

Единственный вопрос к Союзу-СПГ - это почему он СПГ?

Почему метан?

На сегодняшний день для первых ступеней перспективных ракет-носителей разрабатываются двигатели на паре метан — кислород, планы использовать сжиженный природный газ как ракетное топливо — мировой тренд. Применять на ряде своих ракет версию двигателя "Раптор" на сжиженном газе собирается компания SpaceX. Именно метановые двигатели, считают в американской компании, должны отправить первых землян на Марс. Еще один двигатель на метане BE-4 разрабатывается другой частной компанией США Blue Origin для использования, в частности, на ракете "Вулкан" от United Launch Alliance.
Метан — это в первую очередь дешевое топливо, его переработка и использование широко освоено другими отраслями промышленности, что позволяет использовать уже готовые инфраструктурные решения. Например, не нужно разрабатывать какие-то особые хранилища для метана на наземном комплексе "Амура" — будут взяты стандартные конструкции ПАО "Газпром". Более того, всего в 50 километрах от Восточного в рамках контракта с Китаем строится газоперерабатывающий комплекс "Газпрома" (Амурский ГПЗ), от которого на старт "Амура" достаточно протянуть ветку газопровода. Заправка ракеты топливом станет еще дешевле.

Кроме хорошей "экономики", сжиженный газ имеет целый ряд технических преимуществ. Метан — самое удобное топливо для многоразовых ракет. При сгорании, в отличие от керосина, сжиженный газ дает крайне мало сажи. С метаном элементы двигателя не придется очищать от несгоревших остатков топлива. Высокая охлаждающая способность метана позволит убрать лишний нагрев двигателя во время работы. Плюс метан обеспечит больший удельный импульс.
Метан часто критикуют за его низкую плотность. Считается, что из-за этого придется делать бак больше, что приведет к увеличению массы всей ракеты и проигрышу по полезной нагрузке. "Эти заявления не соответствуют действительности — при охлаждении до сверхнизких температур, сжиженный газ уплотняется достаточно, чтобы использовать баки стандартных объемов", — пояснил Блошенко.

[fagot]

Что-то Демир больно много всем советует куда-то писать, идея-фикс что ли?

[Кот Бегемот]

Это где-то можно прочесть или вы сами придумали, что при отказе любого из 5 двигателей первой ступени Амур-СПГ на любом участке траектории оставшиеся 4 смогут компенсировать отказ и вывод ПН сможет стать успешным?

Такие планы были озвучены.А как будет по-факту пока судить рано.

"Амур" может получить опцию так называемого горячего резервирования, что существенно повысит надежность носителя. На первой ступени ракеты планируется разместить пять метаново-кислородных двигателей РД-0169А, разрабатываемых сейчас в воронежском Конструкторском бюро химавтоматики. Номинальная тяга данных двигателей предполагается на уровне 100 тонн. "Нами предполагается наличие форсажного режима для двигателей первой ступени, что позволит реализовать схему так называемого горячего резервирования — при выходе из строя одного из двигателей остальные в автоматическом режиме нарастят свою мощность, чтобы обеспечить продолжение полета", — отметил Блошенко.


Надежность носителя за счет существенного снижения числа деталей ракеты, а также при наличии горячего резервирования, отмечают специалисты Роскосмоса, должна достичь 0,99. Для сравнения: для большинства существующих в мире ракет с большой статистикой стартов этот показатель не превышает 0,98.

[Demir_Binici]

Такие планы были озвучены

Да, не заметил. Для 5 двигателей это наверное возможно, но не на всех участках траектории.

Надежность носителя за счет существенного снижения числа деталей ракеты, а также при наличии горячего резервирования, отмечают специалисты Роскосмоса, должна достичь 0,99. Для сравнения: для большинства существующих в мире ракет с большой статистикой стартов этот показатель не превышает 0,98.

Про должна достичь, повторяться не буду.

Не большинства, а почти всех кроме двух. У большинства не превышает 0.94. Плохо этот Блошенко со статистикой знакомился.

[Дмитрий В.]

Такие планы были озвучены

Да, не заметил. Для 5 двигателей это наверное возможно, но не на всех участках траектории....

А на каких возможно?

[Дем]

Единственный вопрос к Союзу-СПГ - это почему он СПГ? Двигатель около 100-тонной тяги с шестикратным использованием вполне можно создать на керосине, например, путем модернизации РД-120.

1) потому что СПГ - это модно.
2) Потому что нельзя модернизировать движок полувековой давности - никто уже не знает почему он именно так был сделан и где у него слабые места.

При обратной замене метана на керосин ракетные ступени становятся меньше по объему, значит:
1. Дешевле по металлу.
2. Меньше по диаметру для перевозки по железной дороге в любом направлении.
3. Легче для осуществления маневра торможения-посадки и подъема летающим краном.
А также:
4. Без рисков освоения нового вида горючего.
5. Пригодными для запуска с существующих площадок без модернизации топливной части.
6. С готовой статистикой РД.
7. С выходом на ЛКИ по графику, поскольку модернизация существующего РД может выполняться поэтапно.

1. Копейки разница.
2. Диаметр тот же.
3. Не легче, керосин тяжёлый, бак надо прочнее.
4. Керосин тоже уже никем не освоен

[Raul]

Двигатель около 100-тонной тяги с шестикратным использованием вполне можно создать на керосине, например, путем модернизации РД-120.

Откуда 6 кратное использование взялось - совершенно непонятно.

Быстро отвечу - более, чем шестикратное в среднем использование РД на Союзе-СПГ теоретически невозможно. Даже если использовать РД 1-ой ступени 1000 раз, по обетованию Илона Масковича, то РД второй ступени все равно придется производить для каждого полета. Тот способ использования с модернизацией отработавшего 5 раз РД первой ступени до РД верхней ступени вместо производства, который мы выработали - неулучшаемый. И он 6x. Нет смысла обеспечивать  для РД Союза-СПГ большую кратность использования с техническими обслуживаниями, сборками-разборками и ремонтами.

Вот, смотрите какой Раптор 3 - неразборный!

[Raul]

2) Потому что нельзя модернизировать движок полувековой давности - никто уже не знает почему он именно так был сделан и где у него слабые места.

Знаете, сколько народа во всем мире этим занимается (созданием различных РД на основе 120-го)?

[Искандер]

Единственный вопрос к Союзу-СПГ - это почему он СПГ? Двигатель около 100-тонной тяги с шестикратным использованием вполне можно создать на керосине, например, путем модернизации РД-120.

При обратной замене метана на керосин ракетные ступени становятся меньше по объему, значит:
1. Дешевле по металлу.
2. Меньше по диаметру для перевозки по железной дороге в любом направлении.
3. Легче для осуществления маневра торможения-посадки и подъема летающим краном.
А также:
4. Без рисков освоения нового вида горючего.
5. Пригодными для запуска с существующих площадок без модернизации топливной части.
6. С готовой статистикой РД.
7. С выходом на ЛКИ по графику, поскольку модернизация существующего РД может выполняться поэтапно.

Поэтому переход на метан нуждается в дополнительном обосновании - а не только горячим желанием освоить "новую прорывную технологию". Например, РД-0169 может пригодиться при создания полностью многоразового космолета для РОС - 25 или 100-кратного, здесь метан вне конкуренции.

Амур-СПГ
1) Зачем он вообще нужен?        -  Р7 давно пора на покой 
2) Зачем многоразовость?            -  модно
3) Почему не ЖД формат?            -  а х.. его знает. А-аа!
                                                      У нас ведь все через Ж!!! Ну, вот...
                                                      Чтоб еб-ся с каждой доставкой...
4) Почему 12.5т, а не 17.5т          -  а х.. его знает. А-аа!!! Чтоб
    или 22.5т ПН?                              два раза делать!!!
5) Почему метан?                          - так модно же! Всё равно новый
                                                      двигатель делать, не БХГ ж
                                                      применять на дешевой ракете.

[Demir_Binici]

Такие планы были озвучены

Да, не заметил. Для 5 двигателей это наверное возможно, но не на всех участках траектории....

А на каких возможно?

Заявление для журналистов, что "Амур-СПГ может получить <значит может и не получить> опцию так называемого горячего резервирования" сделано почти 4 года назад чиновником из Роскосмоса, а даже не представителем РКЦ Прогресс. Причём сделано в день подписания контракта на эскизный проект. Возможно, такое требование было в пожеланиях заказчика. Возможно РКЦ Прогресс что-то такое обещал в своём предложении на конкурсе.
На сегодняшний день нет ни ракеты ни двигателя для неё, а срок её появления - 2030 год. Даже нет ясности, будут ли продолжены работы по этому проекту.

А Вас интересует, будет ли эта опция, а если будет, то на каких участках траектории она сможет помочь. Серьёзно?

Мне больше занимает, будет ли вообще двигатель, который стоит резервировать этой опцией.

Вопрос с резервированием тоже интересен, но пока носит слишком отвлечённо-теоретический характер в отсутствии каких-либо представлений о возможностях двигателя. Подобная опция на Falcon 9 работает. SpaceX заявляет, что отказ 1 двигателя из 9 возможно компенсировать на всех участках траектории, а на некоторых участках можно компенсировать отказ 2 двигателей. На каких точно - не знаю. Предположу, что после MaxQ.

[Дем]

Знаете, сколько народа во всем мире этим занимается (созданием различных РД на основе 120-го)?

А сколько из них - успешно?
И сколько из них - в нашей стране?

[Raul]

Метан часто критикуют за его низкую плотность. Считается, что из-за этого придется делать бак больше, что приведет к увеличению массы всей ракеты.... "Эти заявления не соответствуют действительности — при охлаждении до сверхнизких температур, сжиженный газ уплотняется достаточно, чтобы использовать баки стандартных объемов", — пояснил Блошенко.

Ох, ну зачем такое писать?! Уже при температуре жидкого кислорода (на 20 градусов ниже точки кипения) метан замерзает и это не лечится.

Не легче, керосин тяжёлый, бак надо прочнее.

Но как? Керосиновый бак вдвое меньшего объема будет "не легче"?